Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Синтез структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) Васьков Виктор Тихонович

Синтез структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга)
<
Синтез структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) Синтез структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) Синтез структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) Синтез структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) Синтез структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Васьков Виктор Тихонович. Синтез структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.10 / Васьков Виктор Тихонович; [Место защиты: Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС РФ].- Санкт-Петербург, 2009.- 182 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

1. Анализ процессов функционирования Единой дежурной службы оперативного управления жизнедеятельностью мегаполиса 18

1.1 Классификация чрезвычайных событий и опасных явлений природного и техногенного характера, количественная оценка их влияния на жизнедеятельность мегаполиса 19

1.2 Анализ задач, решаемых ЕДС мегаполиса. Разработка иерархической системы критериев и показателей эффективности оперативного управления ЕДС 34

1.3 Обоснование рациональной структуры Автоматизированной системы управления Единой дежурной службы 41

1.3.1 Обоснование рациональной структуры Автоматизированной системы управления Единой дежурной службы 41

1.3.2 Постановка задачи исследования и выбор методов ее решения 46

Выводы по главе 48

2. Разработка модели обоснования организационно-технических требований к Автоматизированной системе управления, как базовому элементу Единой дежурной службы оперативного управления мегаполисом 49

2.1 Разработка модели оценки последствий чрезвычайных ситуаций .50

2.1.1 Классификация видов ущерба 50

2.1.2 Модели оценки косвенного и прямого экономического ущерба при чрезвычайных ситуациях

2.1.3 Разработка методики количественной оценки ущерба от чрезвычайных ситуаций 60

2.2 Разработка модели функционирования Автоматизированной системы управления Единой дежурной службы города 63

2.2.1 Разработка принципов построения АСУ ЕДС, порядка ее функционирования в различных режимах деятельности 63

2.2.2 Обоснование системно-технических требований к АСУ ЕДС, принципов взаимодействия и совместимости в АСУ ЕДС 72

2.3 Обоснование требований по вероятностно-временным характеристикам, надежности, организации связи, информационному взаимодействию, организации процесса управления и контроля 76

2.3.1 Обоснование требований по вероятностно-временным характеристикам 77

2.3.2 Обоснование требований по надежности 80

2.3.3 Анализ исходных данных и требований к системе связи и системе обработки данных 83

2.3.4 Обоснование требований по контролю и управлению функционированием КСА из состава АСУ ЕДС и системой в целом 88

Выводы по главе 94

3. Разработка моделей построения подсистем АСУ ЕДС и выработка предложений по их технической реализации 95

3.1 Разработка модели заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами на предприятиях городского хозяйства и транспорте на основе ГИС технологий и ее техническая реализация : 96

3.1.1 Общие положения

3.1.2 Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения СДЯВ 98

3.1.3 Принятые допущения 100

3.1.4 Прогнозирование глубины зоны заражения СДЯВ 101

3.1.5 Определение площади зоны заражения СДЯВ 109

3.1.6 Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту и продолжительности действия СДЯВ ПО

3.1.7 Техническая реализация модели прогнозирования масштабов заражения СДЯВ на предприятиях городского хозяйства и транспорте на основе ГИС технологий 111

3.2 Разработка модели контроля инженерных сетей теплоснабжения города по магистралям на основе ГИС технологий 122

3.2.1 Представление тепловой сети моделью связных ориентированных графов 123

3.2.2 Техническая реализация модели контроля инженерных сетей теплоснабжения города по магистралям на основе ГИС технологий 128

3.3 Разработка и реализация мониторингового центра Единой дежурной службы Санкт-Петербурга 149

3.3.1 Общие положения 150

3.3.2 Обобщенная структурная схема мониторингового центра 151

3.3.3 Мониторинг оперативной обстановки по показателям оценки жизнедеятельности района 155

Выводы по главе 176

Заключение 179

Список использованной литературы

Введение к работе

Актуальность темы. На современном этапе развития мегаполисы представляют собой совокупность крупномасштабных многоуровневых социально-экономических систем, характеризующихся комплексным взаимодействием их разнородных элементов, стохастическим характером и мпогокаиальиостью прямых и обратных связей между ними. Указанные выше свойства этих систем, к которым относится и Санкт-Петербург, влекут за собой чрезвычайную сложность процессов управления мегаполисом, что обусловлено большой инерционностью объектов управления на высшем уровне, различным временем реакции высшего и низшего уровней на управляющие воздействия, трудностью, а, иногда, невозможностью сбора достоверной информации о состоянии объектов управления, существенными задержками поступления ее в органы управления.

Анализ аварий, катастроф и стихийных бедствий последнего времени наглядно показывает, что для своевременного и эффективного выполнения задач по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС) необходимо отлаженное оперативно-диспетчерское управление силами и средствами системы предупреждения и ликвидации ЧС Единой дежурной службы (ЕДС). Условия оперативно-диспетчерского управления ЕДС комплексом городского хозяйства, координации действий дежурных и аварийно-диспетчерских служб при возникновении и во время ликвидации аварий и катастроф техногенного характера, стихийных бедствий природного происхождения, при прогнозе возникновения ЧС, обеспечения информационной поддержки принятия решений основными должностными лицами администрации города требуют использования органами управления всех уровней современных систем поддержки принятия решения (СППР), оснащенных компьютерной техникой, средствами передачи и отображения информации, информационными, телекоммуникационными, геоинформационными технологиями, специальным математическим и программным обеспечением.

Цель диссертационной работы - разработка научно-обоснованных пред-ложений и рекомендаций, направленных на повышение эффективности непрерывного оперативно-диспетчерского управления Единой дежурной службой комплексом городского хозяйства в режиме повседневной деятельности, принятия оперативных мер, управления и координации действий сил и средств предупреждения и ликвидации ЧС при возникновении и во время ликвидации аварий, катастроф, опасных явлений и процессов природного и техногенного характера в целях снижения риска их развития до уровня ЧС, минимизации потенциального ущерба и смягчения социально-экономических последствий.

Научная задача заключается в синтезе структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса на основе разработки модели ее функционирования, а также моделей оперативного прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами на предприятиях городского хозяйства и транспорте на основе географических информационных систем и моделей контроля инженерных сетей теплоснабжения города на основе ГИС технологий.

Объект исследования - система управления Единой дежурной службы мегаполиса; аварии, катастрофы, опасные явления природного и техногенного характера, организация работ при их возникновении и во время ликвидации, прогнозирование чрезвычайных ситуаций.

Предмет исследования - функционирование Единой дежурной службы мегаполиса в различных режимах повседневной деятельности, методы мониторинга техногенных аварий и катастроф, опасных явлений и процессов природного характера, а также модели прогнозирования ЧС и контроля инженерных сетей теплоснабжения.

Методы исследования. В работе использованы методы теории управления и принятия решений; системного анализа и синтеза; математического моделирования; теории информации; теории вероятностей; теории графов, информационных, коммуникационных и геоинформационных технологий.

Основные положения, выносимые на защиту.

  1. Модель функционирования автоматизированной системы управления Единой дежурной службы города.

  2. Модель оперативного прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами на предприятиях городского хозяйства и транспорте на основе географических информационных систем (ГИС).

  3. Модель контроля инженерных сетей теплоснабжения города по магистралям на основе ГИС технологий.

  4. Структура мониторинговых центров Единой дежурной службы Санкт-Петербурга.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что в ходе решения научной задачи, автором на основе использования информационных, географических информационных и коммуникационных технологий синтезирована структура АСУ, позволяющая в режиме реального времени осуществлять информационную поддержку оперативно-диспетчерского управления Единой дежурной службы мегаполиса в условиях повседневной деятельности, при возникновении и во время ликвидации ЧС техногенного и природного характера. На основе разработанных математических моделей возможно прогнозирование последствий ЧС до их появления и в ходе развития.

Практическая значимость, полученных в диссертационной работе результатов состоит в том, что в целях обеспечения информационной поддержки принятия решений должностными лицами администрации мегаполиса по ликвидации ЧС, а также координации действий дежурных и аварийно-диспетчерских служб (АДС) при проведении работ по ликвидации их последствий, в работе на основе учета социально-экономических факторов, природных условий и региональных аспектов Санкт-Петербурга проведен анализ различных ЧС, опасных явлений и процессов природного и техногенного характера и их влияния на условия нормальной жизнедеятельности мегаполиса, обобщен опыт применения ЕДС города информационных, коммуникационных, ГИС технологий при управлении, на основе которых разработаны практические рекомендации должностным лицам ЕДС по оперативно-диспетчерскому управлению комплексом городского хозяйства, дежурными и АДС мегаполиса с применением АСУ.

Научные результаты диссертационного исследования внедрены в образовательный процесс Северо-Западной академии государственной службы, а также в практическую деятельность Единой дежурной службы Аппарата губернатора Санкт-Петербурга и Дежурную службу Администрации Петроградского района Санкт-Петербурга, отдельные положения реализованы в Институте проблем транспорта им. Н.С. Соломенко РАН.

Апробация работы. Научные результаты, полученные в исследовании, докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры математики и моделирования социально-экономических процессов Северо-Западной академии государственной службы, отдельные результаты исследования докладывались и обсуждались на различных научно-технических конференциях и семинарах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. Основное содержание диссертационной работы изложено на 188 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка, 15 таблиц, список использованной литературы включает 105 наименование.

Анализ задач, решаемых ЕДС мегаполиса. Разработка иерархической системы критериев и показателей эффективности оперативного управления ЕДС

Термины и определения основных понятий классифицируют чрезвычайные ситуации по характеру источника (природные, техногенные, биолого-социальные и военные) и по масштабам. Влияние чрезвычайных событий и опасных явлений природного и техногенного характера на жизнедеятельность мегаполиса обычно оценивают последствиями воздействия негативных факторов (числом жертв, материальным ущербом, потерей качества компонентов биосферы). Для точной количественной оценки величины ущерба, определения понятий различных его видов также необходима разработка нормативных документов, регламентирующих не только терминологию, но и порядок, правила и технологию оценки ущерба.

Город как искусственная среда обитания, созданная человеком, позволяет человеку в- меньшей степени зависеть от экстремальных факторов природного характера, дает широкие возможности повышения комфортности жизни, развития духовной и творческой деятельности каждого человека. Однако в городской среде человек практически постоянно находится в. зоне действия технических систем: транспортные магистрали; промышленные предприятия и промышленные зоны; зоны излучения радио и телекоммуникационных систем; воздействие бытовых технических устройств. Кроме этого, хозяйственная деятельность человека увеличивает риски производственных и транспортных аварий и катастроф с человеческими жертвами, нанесения ущерба здоровью людей, окружающей природной среде, нарушения условий нормальной жизнедеятельности населения, экологического равновесия, значительных материальных и моральных, прямых и косвенных потерь.

Авария, как известно, - это непредвиденный выход из строя, разрушение, повреждение или крушение здания, сооружения, транспортного средства, вообще любого технического устройства. Аварии неизбежно происходят в техносфере и являются следствием нарушений технологических процессов, вызванных различными, чаще всего как показывает опыт субъективными (зависящими от человека) факторами.

Федеральный закон Российской Федерации от 21.12.1994 №68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» 12/ вводит основные определения терминов, применяемые в РСЧС. Законом Санкт-Петербурга от 20.10.2005 №514-76 «О защите населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Санкт-Петербурге» /39/ определены организационные и правовые нормы в области защиты населения, земельного пространства, объектов производственного, социального и культурного назначения, а также окружающей природной среды в пределах территории Санкт-Петербурга от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: Постановлением Правительства Санкт-Петербурга /43/ определены меры по совершенствованию организации гражданской обороны, защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций, тушения пожаров на территории Санкт-Петербурга.

Классификация чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера детализирована постановлением Правительства Российской Федерации от 21.05.2007 №304 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» /10/. Федеральный закон Российской Федерации от 21.12.1994 №69-ФЗ «О пожарной безопасности» определяет общие правовые, экономические и социальные основы обеспечения пожарной безопасности в Российской Федерации 151.

Чрезвычайная ситуация - обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

Авария: - разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемый взрыв и (или) выброс опасных веществ /3/; - опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного или транспортного процесса, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде /18/, /19/,/36/; - повреждение или выход из строя систем коммунального водоснабжения, канализации или отдельных сооружений, оборудования, устройств; повлекшие прекращение либо существенное снижение объемов водопотребления и водоотведения, качества питьевой воды или причинение ущерба окружающей среде, имуществу юридических или физических лиц и здоровью населения /12/.

Таким образом, авария это чрезвычайное" событие техногенного характера, произошедшее по конструктивным, производственным, технологическим или эксплуатационным причинам либо из-за случайных внешних воздействий и заключающееся в повреждении, выходе из строя, разрушении технических устройств и сооружений.

Катастрофа - отличается от аварии величиной материального ущерба и (или) наличием человеческих жертв. Производственная или транспортная катастрофа - крупная авария, повлекшая за собой человеческие жертвы, значительный материальный ущерб и другие тяжелые последствия.

Опасное природное явление - стихийное событие природного происхождения, которое по своей интенсивности, масштабу распространения и продолжительности может вызвать негативные последствия для жизнедеятельности людей, а также экономики и природной среды.

Предупреждение чрезвычайных ситуаций - комплекс мероприятий, проводимых заблаговременно и направленных на максимально возможное уменьшение рисков возникновения чрезвычайных ситуаций, а также на сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь в случае их возникновения.

Ликвидация чрезвычайных ситуаций - аварийно-спасательные и другие неотложные работы, проводимые при возникновении чрезвычайных ситуаций и направленные на спасение жизни и сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь, а также на локализацию зон ЧС, прекращение действия характерных для них опасных факторов.

Учитывая характер и региональные аспекты стратегического развития мегаполиса Санкт-Петербург, экономические характеристики, особенности его территории и пространственной организации, социально-экономические факторы можно выделить следующие типы возможных техногенных аварий и катастроф:

Модели оценки косвенного и прямого экономического ущерба при чрезвычайных ситуациях

Унификация аппаратных и программных средств, единство информационных технологий, информационного, технического и программного обеспечения достигается за счет: - стандартизации и унификации функций взаимообмена информацией, нормативно-технических и методических документов, в том числе протоколов взаимодействия и системных документов по обеспечению взаимодействия всех элементов АСУ; - использования в системе однотипных аппаратных вычислительных платформ; - разработки единого словаря АСУ и перечня условных знаков для использования в геоинформационной системе; - использования в АСУ однотипных средств общего программного обеспечения, сетевых протоколов, пакетов прикладных программ и инструментальных средств разработки общесистемного и специального программного обеспечения; - широкого использования при построении системы объектно-ориентированной и компонентно-ориентированной технологий. Дублирование и резервирование каналов связи обеспечивается за счет использования маршрутизаторов, обеспечивающих автоматическое изменение маршрутов передачи информации при отказе отдельных каналов связи. Открытость к наращиванию аппаратных средств и информационных ресурсов достигается за счет применения сетевых технологий, технологии «клиент-сервер», объектно-ориентированной и компонентно-ориентированной технологий. Устойчивость и надежность функционирования достигается за счет дублирования технических средств (серверов), дублированием каналов связи, обеспечением возможности передачи управления (дублированием управленческих функций) между комплексами средств автоматизации и (или) отдельными АРМ. Защищенность информации от несанкционированного доступа достигается за счет: - выполнения организационных мероприятий по защите информации (ограничение круга лиц имеющих непосредственный доступ к серверам и АРМ); - определения уровня доступа для каждого пользователя системы и организация многоуровневой парольной защиты (доступ к операционной системе, доступ в сеть, доступ к отдельным элементам информации); - установки специальных технических устройств (генераторов шума) для предотвращения утечки информации за счет побочных электромагнитных излучений и наводок; - проверки ЭВМ, используемых в системе на наличие специальных электронных устройств перехвата информации (проведение специальных проверок и специальных исследований).

Последовательное использование указанных принципов должно обеспечить построение АСУ ЕДС, как открытой, неоднородной, иерархической, модульной системы, объединяющей в своем составе ряд комплексов средств автоматизации, число которых может варьироваться.

Обоснование требований по вероятностно-временным характеристикам, надежности, организации связи, информационному взаимодействию, организации процесса управления и контроля

Одним из основных функциональных предназначений АСУ ЕДС является сбор, обработка и доведение до. получателей информации по управлению дежурными и аварийно-диспетчерскими службами города. Анализ основных процессов, протекающих в АСУ ЕДС в ходе обеспечения непрерывного управления комплексом городского хозяйства и в ходе ведения работ по предотвращению последствий чрезвычайных ситуаций, показывает, что все их многообразие можно свести к следующим типам: тип А - процессы автоматизации основных управленческих функций в работе дежурных и аварийно-диспетчерских служб города в обычном режиме; тип В — процессы управления и координации действий в ходе проведения работ по предотвращению аварий, происшествий, чрезвычайных ситуаций и ликвидации их последствий (обмен командно-сигнальной информацией); тип С — процессы решения расчетных задач по планированию применения сил и средств и принятию решений по предотвращению аварий, происшествий, чрезвычайных ситуаций и ликвидации их последствий. Процессы управления, описанные выше, можно назвать общими, а их составляющие отдельные циклы управления, решения текущих задач -частными, характеризующими выполнение отдельных подзадач. В ряде случаев могут быть использованы как отдельные фрагменты указанных типов, так и их комбинации.

Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения СДЯВ

Таким образом, СПО заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения на случай выбросов сильнодействующих ядовитых веществ в окружающую среду при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте является универсальным средством прогнозирования масштабов заражения с возможностью расширения функций пользователем. СПО является универсальным и может быть использовано не только в интересах работы Единой дежурной службы Санкт-Петербурга, но и других заинтересованных служб и ведомств.

В настоящее время ГИС заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения на случай выбросов СДЯВ в окружающую среду при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте внедрено в ГИС АСУ ЕДС Санкт-Петербурга, прошло опытную эксплуатацию и успешно эксплуатируется, начиная с 2004 года. По состоянию на начало 2008 года в систему теплоснабжения Санкт-Петербурга входило 12 ТЭЦ, 609 котельных, около 7000 км тепловых сетей. Также в теплоснабжении участвовало 692 ведомственные котельные. Самыми крупными производителями тепловой энергии являются ГУЛ «ТЭК Санкт-Петербурга» и ОАО «ТГК-1».

Генеральной схемой теплоснабжения запланировано строительство новых тепловых сетей до 2015 года протяженностью 78 310 м (средний диаметр 735 мм), в период 2016-2025 годов - 12 540 м (средний диаметр 743 мм), а также перекладка с увеличением диаметра существующих тепловых сетей до 2015 года (средний диаметр 542 мм) протяженностью 62 120 м.

В результате реализации мероприятий, предусмотренных Генеральной схемой, теплоснабжение 51% потребителей будет осуществляться от ТЭЦ, осуществляющих комбинированную выработку тепловой и электрической энергии.

За последние 20 лет в инженерную инфраструктуру города средства почти не вкладывались, около 75 % котельных имеют срок службы 25-30 лет, 3 % котельных со сроком службы более 50 лет, тепловые сети Санкт-Петербурга со сроком службы более 25 лет составляют 27% от их общего количества. Текущее состояние теплоснабжающего комплекса Санкт-Петербурга характеризуется изношенностью 75% теплосетей региона.. Значительная доля устаревшего оборудования на ТЭЦ и котельных не обеспечивает оптимальной тепловой нагрузки, на сети города. Централизованное теплоснабжение Санкт-Петербурга с открытым горячим водообеспечением создает условия его потенциальной аварийности. Поэтому, первоочередной задачей, стоящее перед эксплуатационными организациями, является ликвидация проблемы изношенности тепловых сетей.

Для ЕДС Санкт-Петербурга первоочередной задачей в сфере теплоснабжения является непрерывный контроль сетей теплоснабжения с целью заблаговременного оповещения эксплуатационных организаций для предотвращения и профилактики техногенных катастроф и крупномасштабных аварий на тепловых сетях.

Для решения задачи контроля сетей теплоснабжения автором в диссертационной работе разработана модель контроля инженерных сетей теплоснабжения города по магистралям на основе ГИС технологий.

В основе математической модели для расчетов тепловой сети автором предложено использование модели связных ориентированных графов. Исходя из этого тепловая сеть (ТС) региона представляет собой множество узловых элементов (узлов) и коммуникационных связей между ними (дуги). Математически подобный объект представляет собой связный ориентированный граф, структура которого в общем случае является произвольной. В случае, когда на ТС нет участков дуг, эксплуатируемых только в одном направлении, топологию сети можно описывать неориентированным графом. Заметим, что в случае несвязности рассматриваемого графа раздельные его части представляют отдельные невзаимосвязанные тепловые сети и могут рассматриваться независимо друг от друга. Поэтому, в дальнейшем это свойство графа сети предполагается аксиоматически заданным.

Введем в рассмотрение неупорядоченное множество Р узлов (27), связанных множеством дуг. Переход с одного узла к другому требует затрат времени и ресурсов, обозначим его через матрицу стоимости дуг с, Рисунок Введем необходимые в дальнейшем понятия и определения. Узел тепловой сети ph будем называть конечным (граничным) узлом, если существует единственное у такое, что ty— 1. Узел тепловой сети Р{ будем называть транзитным (промежуточным) узлом, если существует только два индексау і иу2 такие, что ґуі = 1 и Ці = 1. Узел тепловой сети pi будем называть узлом, если существует более двух индексов у ь к 2 таких, что tijk = 1.

Разработка и реализация мониторингового центра Единой дежурной службы Санкт-Петербурга

Для реализации этой задачи машины Ленспецтранса, вывозящие мусор с территории района, оборудуются аппаратурой («черный ящик»), с помощью которой информация о времени и местоположении машины в реальном масштабе времени передается на средства отображения, расположенные в мониторинговом центре и хранится в базе данных.

Контроль вывоза твердых бытовых отходов осуществляется с назначенных контейнерных площадок на территории ЖЭС №4 Петроградского района. Система контроля записывает, воспроизводит и анализирует все перемещения автомобиля и параметры его состояния (показания датчиков), позволяет отображать текущее местоположение автомобиля на электронной карте.

Координаты, автомобиля, с привязкой по времени, определяются системой посредством встроенного rjIOHACC/GPS-приемника. Полученные координаты записываются в энергонезависимую память «черного ящика», причем интервал записи координат задается диспетчером. Таким образом, весь маршрут, пройденный транспортным средством, непрерывно записывается в электронную память «черного ящика» системы. Запись показаний датчиков «Черный ящик» может одновременно фиксировать показания до 14-ти цифровых и 2-х аналоговых датчиков. Стандартно один аналоговый датчик фиксирует объем топлива в топливном баке. Показания датчиков фиксируются одновременно с определением координат, следовательно, состояние датчиков привязывается к местоположению автомобиля и времени. Система может контролировать весь спектр навесного оборудования на автотранспортном средстве и аккумулировать информацию о рабочем моменте во внутренней энергонезависимой памяти.

Благодаря комплексу цифровых и аналоговых входов, мы в состоянии воссоздать детальную картину работы автомобиля за интересующий нас промежуток времени с анализом показателей (отчет на бумажном носителе):

Система слежения позволяет получить как весь маршрут автомобиля, так и выборочную информацию (например - за последний день), а также показания датчиков, используя процедуру прямого чтения координат из памяти «черного ящика» посредствам технологии Bluetooth.

При возвращении автомобиля на базу, информация из «черного ящика», передается на диспетчерский пульт при помощи беспроводного канала связи Bluetooth и специального программного обеспечения диспетчерского пункта. СПО так же используется для дальнейшего анализа информации и формирования фактического отчета о работе транспортного средства. Время передачи всего маршрута от «черного ящика» до диспетчерского пульта составляет менее двух минут.

Система при помощи беспроводного канала связи Bluetooth позволяет снимать информацию с внутренней энергонезависимой памяти без контакта с машиной на расстоянии от 10 до 100 метров. Это решение позволяет обслуживать большое количество машин, исключая человеческий фактор (забыл, не снял, сломал) и механические воздействия на систему. Просмотр данных Экспортируя СПО диспетчерского пункта, мы имеем возможность просмотреть пройденный автомобилем маршрут в режиме ролика. С отображением текущей скорости, привязкой ко времени и картографическому объекту. Удаленное соединение

Вторым вариантом построения системы мониторинга является использование удаленного соединения. В этом случае система позволяет в любое время определить координаты автомобиля и отобразить его местонахождение на электронной карте. Диспетчерский пункт с заданной периодичностью связывается с «черным ящиком» и снимает информацию. Диспетчер может получить маршрут автомобиля за определенный промежуток времени. Удаленная связь диспетчерского пульта с «черным ящиком» осуществляется посредством сетей мобильной телефонной связи стандарта GSM 900/1800. Телефонные сети данного стандарта охватывают всю территорию Европы, и значительную часть Европейской части территории России. В «черный ящик», как и в любой мобильный GSM-телефон, устанавливается SIM-карта любой сети GSM-900/1800 по желанию клиента.

Для передачи информации система может использовать обычный голосовой телефонный канал GSM, SMS, GPRS, DATA и Email. Таким образом, достигается передача информации в режиме реального времени. Диспетчерский пункт комплектуется мобильным модемом, что позволяет сократить затраты на телефонную линию и повысить качество и оперативность передачи данных.

Работа диспетчерского пункта Диспетчерский пункт системы располагается на базе или в офисе клиента. Он работает в автоматизированном режиме и обеспечивает мониторинг автомобилей в реальном масштабе времени, формирование путевых листов и дистанционную настройку параметров «черных ящиков». Для работы диспетчерского пункта необходимо специальное программное обеспечение (соответствующее решаемым задачам) и набор аппаратных средств, поставляемых в составе диспетчерского пункта.

Исполнение системы «Черный ящик» системы помещен в стальной ударопрочный опломбированный корпус, снабжен аккумулятором автономного питания, и системой стабилизации напряжения. Все компоненты системы выполнены в стандарте «индастриал» (-40С...+65С).

При попытке отключить питание системы от аккумулятора автомобиля, «черный, ящик» автоматически переключается на внутренний источник питания. На резервном источнике питания прибор сохраняет работоспособность до 7 суток.

Конфиденциальность информации о передвижениях Система слежения разработана таким образом, что передвижение автомобиля может контролировать только их владелец. Ни разработчики системы, ни третьи лица не имеют возможности получать информацию о передвижениях автомобиля. Это обеспечивается системой паролей, не зная которых невозможно связаться с «черным ящиком» со стороннего диспетчерского центра. Эти две составляющих жестко интегрированы только между собой, посредством индивидуально-совместимых систем паролей. Кроме того, клиент устанавливает в «черный ящик» собственную SIM-карту, что в свою очередь гарантирует конфиденциальность телефонного номера «черного ящика».

Похожие диссертации на Синтез структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга)